OpenFOAM

一个用于求解偏微分方程及常微分方程的C++库...[ 百科 ]

Open FOAM是Open Source Field Operation and Manipulation的英文缩写,对于cfder了解数值分析算法、以及商业软件的运行有很好的帮助,重点是,他是开源软件,你可以获得软件的原始代码。

1.基本特征

  • OpenFOAM是一个用于求解偏微分方程及常微分方程的C++库
  • 它配备了一些预置的的求解器、前处理工具和后处理工具
  • OpenFOAM通过GNU通用公共许可证(GPL)分发许可。这意味着它是免费可用的,且源代码可分发
  • 它可用于大规模并行计算,不需要支付单独的许可
  • 其拥有遍布世界各地的社区(工业界、学术界和研究实验室)
  • 拥有遍布世界各地的社区(工业界、学术界和研究实验室)

2.多物理场模拟能力

  • 不可压缩和可压缩流动模拟
  • 流体传热和共轭传热
  • 燃烧和化学反应
  • 多相流及传质
  • 粒子方法(DEM、DSMC、MD)和拉格朗日颗粒追踪
  • 应力分析及流体-结构相互作用
  • 旋转参照系、任意网格界面、动网格处理和自适应网格细化
  • 6自由度求解器、ODE求解器、计算气动声学、计算电磁学、计算固体力学、MHD

3.物理模拟库

  • 广泛的湍流建模能力(RANS,DES和LES)
  • 输运流变模型。牛顿和非牛顿粘度模型
  • 液体和气体的热物理模型和物理特性
  • 源项模拟
  • 拉格朗日颗粒模拟
  • 多相流的相间动量传递模型
  • 燃烧,火焰速度,化学反应,多孔介质,辐射,相变

4.其他特性

  • 基于有限体积法的求解器
  • 搭配有多面体非结构网格生成器
  • 空间和时间的二阶精度。许多可用的离散化方案(包括高阶方法)
  • 提供稳态和瞬态求解器
  • 分离式压力-速度耦合求解方法(SIMPLE和PISO),且耦合求解器正在积极开发中
  • 通过域分解实现的大规模并行计算
  • 自带网格生成工具
  • 提供了许多网格操作和转换实用程序
  • 附带了许多后处理实用程序
  • 以库形式实现的所有组件,以便于重复使用

5.OpenFOAM Vs. 商用CFD软件

  • OpenFOAM缺少本地GUI
  • 它不包含预定义的设置参数。用户需要对CFD基本知识有基本的了解,并熟悉OpenFOAM命令行接口(CLI)
  • 了解Linux bash shell中的操作非常有用
  • 它没有完善的文档,但源代码是可用的
  • 获取完整源代码=无黑魔法。但是要理解源代码,用户需要了解面向对象编程和C++语言
  • 可以为特定的需要量身定做求解器,因此Open FOAM是研究和开发的理想选择。
  • OpenFOAM是免费的,对可使用的CPU核心数量没有任何限制